DE3425137A1 - Elektrische schaltungsanordnung - Google Patents

Description

• Elektrische Schaltungsanordnung
• Beschreibung Die vorliegende Erfindung geht von einer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten elektrischen Schaltungsanordnung aus.
• Es ist allgemein bekannt, zwecks Ein- und Ausschaltung eines Verbraucherstromkreises einen Thyristor vorzusehen, dessen Steuerelektrode über von elektronischen Bauelementen erzeugte und geschaltete impulsförmige Signale beeinflußt wird. Bei solchen Schaltungen besteht die Gefahr, daß durch Defekte hervorgerufene Unterbrechungen des Verbraucherstromkreises - wie zum Beispiel ein Leitungsbruch - zur Funkenbildung und gegebenenfalls zu einem daraus resultierenden Brand führen, und zwar, wenn die Ursache nicht erkannt und daraufhin der Thyristor nicht abgeschaltet wird.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einen mittels Thyristor gesteuerten Verbraucherstromkreis eine relativ einfache Schaltungsanordnung zu schaffen, durch die im Verbraucherstromkreis durch auftretende Defekte hervorgerufene Unterbrechungen erfaßt werden und mittels der eine Gefahrenabschaltung des Verbraucherstromkreises gewährleistet ist.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.
• Für die Messung wird dabei in besonders vorteilhafter Weise der Effekt der aus der Selbsthaltung des Thyristors resultierenden Verformung (Verlängerung) der an der Steuerelektrode anstehenden impulsförmigen Signale ausgenutzt.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Die Erfindung sei anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels und eines dazugehörigen Diagramms näher erläutert.
• Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist ein ohmscher Verbraucher Rv, beispielsweise ein Wärmegerät, an einer Wechselspannungsquelle R, Mp angeschlossen und wird über ein Thyristor Th in seiner Leistungsaufnahme gesteuert.
• Zwecks derartiger Beeinflussung ist die Steuerelektrode des Thyristors Th über einen als Entkopplungsmittel dienenden PNP-Transistor T1 an einem als sogenannter "open Kollektor" ausgebildeten, impulsförmige Signale SA1 erzeugenden Ausgang A1 eines insbesondere als Mikroprozessor ausgebildeten, mit seinen beiden Versorgungseingängen El, E2 an einer stabilisierten Gleichspannungsversorgung UST liegenden, elektronischen Bausteins IC angeschlossen. Von demselben wird bei über einen ebenfalls als open Kollektor" ausgebildeten, ebenfalls impulsförmige, gegenüber den Signalen 5A1 invertierte Signale SA2 erzeugenden Ausgang A2 erfolgender Ansteuerung der Basis des Transistors T1 die Steuerelektrode mit impulsförmigen Signalen ST1 so beaufschlagt, daß der Thyristor im Sinne einer sogenannten Paketsteuerung mit seiner Eigenschaft der Selbsthaltung betrieben wird, d.h., der Thyristor erhält zu Beginn einer positiven Halbwelle einen Impuls und hält sich über den Rest dieser Halbwelle von selbst.
• Dieser Vorgang wiederholt sich bei der nächsten positiven Halbwelle oder einer der darauf folgenden, und zwar in Abhängigkeit davon, mit welcher Leistung der Verbraucher Rv betrieben werden soll.
• Aus der Selbsthaltung des Thyristors Th resultiert eine auch nach dem vom Ausgang A1 erzeugten Steuerimpuls S über die Länge der positiven Halbwelle an der Steuerelektrode anstehende positive Spannung, d.h., der Steuerimpuls ST1 des Transistors T1 verlängert sich entsprechend um die Zeitdifferenz td.
• Dieser Längerungseffekt wird nun zur Erkennung von durch Störungen hervorgerufene Unterbrechungen des Verbraucherstromkreises herangezogen und daraufhin eine Abschaltung desselben über den Thyristor durchgeführt.
• Zu diesem Zweck ist die Steuerelektrode des Thyristors Th über einen Widerstand R2 mit der Basis eines mit seinem Emitter an den negativen Pol (-) der Versorgungsspannungsquelle UST angeschlossenen NPN-Transistors T2 verbunden, dessen Kollektor einerseits an einem Meßeingang E3 des elektronischen Bausteins IC und andererseits über einen Widerstand R1 am positiven Pol (+) der Versorgungsspannungsquelle angeschlossen ist.
• Im normalen Betriebsfall ist bei jedem Signal impuls S der Transistor T2 infolge der sich am Kollektor des Transistors T1 einstellenden Verlängerung des die Steuerelektrode beeinflussenden Signalimpulses 5T1 über die Länge einer Halbwelle durchgesteuert, so daß am Meßeingang E3 der Spannungspegel gleich Null (L) ist.
• Bei einer im Zeitpunkt tx auftretenden Unterbrechung Ils Verbraucherstromkreises findet aufgrund mangelnder Selbsthaltung des Thyristors Th keine Verlängerung der Signalimpulse ST1 statt, d.h., nach der negativen Flanke des anstehenden Signalimpulses ST1 geht im Zeitpunkt TXl der Transistor T2 in seinem Sperrzustand über und an dem Meßeingang E2 steht ein von der Größe des Widerstandes R1 abhängiger Spannungspegel (H) an. Dieser Zustand wird von dem elektronischen Baustein IC erfaßt und führt zu einer Unterbrechung der Erzeugung der Signalimpulse 5A1 und SA2, wodurch auch der Thyristor abgeschaltet wird. Die zusätzlich vorhandene RC-Kombination CR3 ist für die Erfindung ohne Bedeutung, d.h., diese Bauelemente sind als Schutzschaltung für die Steuerelektrode des Thyristors vorgesehen.

Claims (3)

1. Elektrische Schaltungsanordnung Patentansprüche rc H lektrische Schaltungsanordnung an einem mittels Thyristor gesteuerten Verbraucherstromkreis, wobei die Steuerelektrode des Thyristors über von einem an einer stabilisierten Gleichspannungsversorgung angeschlossenen elektronischen Baustein erzeugte impulsförmige Signale derart beeinflußt wird, daß der Thyristor mit seiner Eigenschaft der Selbsthaltung betrieben wird, wobei sich die Länge der an der Steuerelektrode anstehenden impulsförmigen Signale auf die Länge der Einschaltzeit des Thyristors vergrößert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die über einen PNP-Transistor (T1) an dem elektronischen Baustein (IC) angeschlossene Steuerelektrode zusätzlich mit der Basis eines mit seinem Emitter am negativen Pol (-) der Gleichspannungsversorgung (UST) angeschlossenen NPN-Transistor (T2) verbunden ist, dessen Kollektor einer-2 seits über einen Widerstand (R1) mit dem positiven Pol (+) der Gleichspannungsversorgung und andererseits mit einem Meßeingang (E3) des elektronischen Bausteins (IC) derart verbunden ist, daß über den bei jeder negativen Flanke der vom elektronischen Baustein (IC) erzeugten impulsförmigen Signale den Zustand des NPN-Transistor (T2) erfassenden Meßeingang (E3) bei einer durch Defekt hervorgerufenen Unterbrechung des Verbraucherkreises mit der nächsten negativen Flanke die mangelnde Verlängerung des an der Steuerelektrode vorhandenen impulsförmigen Signals erkannt und die Einstellung der Erzeugung der dem PNP-Transistor (T1) zugeführten impulsförmigen Signale eingeleitet wird.
2. 2. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit seinem Kollektor einerseits an der Steuerelektrode und andererseits an der Basis des NPN-Transistors (T2) angeschlossene PNP-Transistor (T1) über seinen Emitter und seine Basis mit als sogenannte "open Kollektoren" ausgebildeten Ausgängen (A1, A2) des elektronischen Bausteins (IC) verbunden ist, die den PNP-Transistor (T1) mit zueinander invertierten, impulsförmigen Signalen versorgen.
3. 3. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Baustein (IC) als Mikroprozessor ausgebildet ist.